2023年一建機(jī)電講義詳

一級(jí)建造師《機(jī)電工程管理與實(shí)務(wù)》講義（詳稿）

說明：講義中，紅色字體表達(dá)關(guān)鍵詞、關(guān)鍵句，藍(lán)色表達(dá)解釋。第二章是用紅色表達(dá)知識(shí)點(diǎn)，各知識(shí)點(diǎn)中

黑色粗體是要注意的地方。

所整理講義為辛勤勞動(dòng)成果，切勿在網(wǎng)上傳播。謝謝②

1H411000機(jī)電工程專業(yè)技術(shù)

1H411010機(jī)械傳動(dòng)與技術(shù)測(cè)量

1H411011掌握傳動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)（共8種，著重掌握前5種）

一、摩擦輪傳動(dòng)

1、摩擦輪傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)

（1）制造簡(jiǎn)樸、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪聲很??；不像齒輪傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)

（2）過載時(shí)打滑，防止重要零件損壞；（由于是撓性傳動(dòng)。此特點(diǎn)與帶傳動(dòng)類似）

（3）能無極的改變傳動(dòng)比（摩擦輪傳動(dòng)所特有的）

2、摩擦輪傳動(dòng)的缺陷

（1）效率較低

（2）尺寸和作用在軸與軸承上的載荷都比齒輪傳動(dòng)大

（3）不宜傳遞很大的功率

（4）不能保證準(zhǔn)確的傳動(dòng)比（由于撓性傳動(dòng)）

（5）磨損快，壽命短

（6）必須采用壓緊裝置

二、齒輪傳動(dòng)

?分類

1.平面齒輪傳動(dòng)：兩平行軸之間的傳動(dòng)；如直齒圓柱齒輪傳動(dòng)、斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)、人字齒輪傳動(dòng)

2.空間齒輪傳動(dòng)：兩交錯(cuò)軸之間的傳動(dòng)，圓錐齒輪傳動(dòng)、交錯(cuò)軸斜齒輪傳動(dòng)。

如上圖是平面齒輪傳動(dòng)，兩平行軸

交

直

錯(cuò)

齒

軸

圓

斜

錐

齒

齒

輪

輪

如上圖是空間齒輪傳動(dòng)，兩交錯(cuò)軸

1.齒輪傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)

1）合用范圍廣；

2）傳動(dòng)比準(zhǔn)確，效率高；

3）可靠,長(zhǎng)壽;

4）可實(shí)現(xiàn)平行軸、相交軸或交錯(cuò)軸之間的傳動(dòng)。

蝸桿

2.齒輪傳動(dòng)的缺陷

D規(guī)定較高的制造和安裝精度、成本較高;

2）不適宜遠(yuǎn)距離兩軸之間的傳動(dòng)。

三、蝸輪蝸桿傳動(dòng)

——傳遞空間互相垂直而不相交的兩軸間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。

1.蝸輪蝸桿傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)

1）傳動(dòng)比大；傳動(dòng)比=從動(dòng)輪齒數(shù)/積極輪齒數(shù)，在這里等于渦輪的齒數(shù)/蝸桿的頭數(shù)。而從圖可以看出,

蝸輪齒數(shù)很多，而蝸桿只有一頭

2）結(jié)構(gòu)尺寸緊湊。

2.蝸輪蝸桿傳動(dòng)的缺陷

軸向力大，易發(fā)熱,效率低；

只能單向傳動(dòng)。只能蝸桿驅(qū)動(dòng)渦輪

V

四、帶傳動(dòng)

帶

傳

1.帶傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)

動(dòng)

1）合用于兩軸中心距較大的傳動(dòng)；

2）撓性好，吸取振動(dòng)；

3）打滑，防止損壞；

4）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)樸，成本低。

2.帶傳動(dòng)的缺陷

1）外輪廓大（由于皮帶輪比鏈輪寬）；

2）需張緊裝置；

3）不能保證固定傳動(dòng)比；

4）壽命短；效率低。

五、鏈傳動(dòng)

1.鏈傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)（重要是與帶傳動(dòng)比較）

1）沒有滑動(dòng)；剛性傳動(dòng)，不打滑

鏈傳動(dòng)

2）結(jié)構(gòu)比較緊湊；

3）不需要很大的張緊力；

4）效率較高；

5）能在溫度較高、濕度較大的環(huán)境中使用。

2.鏈傳動(dòng)的缺陷

D只能用于平行軸間的傳動(dòng)；

2）瞬時(shí)速度不均勻；

3）不宜在載荷變化很大和急促反向的傳動(dòng)中使用；想想自行車掉鏈子

4）有噪聲；

5）制作費(fèi)用高。

六、輪系（即很多對(duì)齒輪，比如機(jī)械表中的輪系）

特點(diǎn)：

（1）合用于相距較遠(yuǎn)的兩軸之間的傳動(dòng)；

（2）可作為變速器實(shí)現(xiàn)變速傳動(dòng)；

（3）可獲得較大的傳動(dòng)比；

（4）實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合成與分解。

七、液壓傳動(dòng)

1.液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)

1）易實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離操縱和自動(dòng)控制；

2）速度、扭矩、功率均可無級(jí)調(diào)節(jié)。

所謂無級(jí)調(diào)節(jié)就是可以實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)比的連續(xù)改變。比如輪系雖然可以實(shí)現(xiàn)變速，但傳動(dòng)比=從積極輪的齒數(shù)

比，但由于齒輪對(duì)數(shù)有限，所以速度的改變也僅是有限的幾種，換句話說呢，齒輪變速，有那種“一頓一

頓”的感覺，而液壓傳動(dòng)可以實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速，速度變化平穩(wěn)。這跟汽車上的傳統(tǒng)變速器、無級(jí)變速器的區(qū)

別類似

3）元件壽命長(zhǎng)，易實(shí)現(xiàn)系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、通用化。

2.液壓傳動(dòng)的缺陷

1)速比不如機(jī)械傳動(dòng)準(zhǔn)確，傳動(dòng)效率較低；

2)對(duì)介質(zhì)的質(zhì)量、過濾、冷卻、密封規(guī)定較高；

3)對(duì)元件的制造精度、安裝、調(diào)試和維護(hù)規(guī)定較高。

八、氣壓傳動(dòng)

1.優(yōu)點(diǎn)

(1)工作介質(zhì)是空氣，來源方便；無污染；

(2)損失小，合用于遠(yuǎn)距離，系統(tǒng)簡(jiǎn)樸；

(3)可直接運(yùn)用氣壓信號(hào)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)控制；

(4)易于實(shí)現(xiàn)快速的直線運(yùn)動(dòng)、擺動(dòng)和高速轉(zhuǎn)動(dòng)；

(5)調(diào)速方便，與機(jī)械傳動(dòng)相比易于布局及操縱；

(6)工作環(huán)境適應(yīng)性好。

2.缺陷

(1)傳遞運(yùn)動(dòng)不夠平穩(wěn)、均勻；

(2)傳動(dòng)效率低，不易獲得很大的力或力矩；

(3)有較大的排氣噪聲。

1H411012掌握傳動(dòng)件的特點(diǎn)

4種最常見的傳動(dòng)件：軸、鍵、聯(lián)軸器、離合器(沒有軸承)

一、軸

(一)軸的分類和特點(diǎn)

L按承受載荷的不同，軸可分為轉(zhuǎn)軸、傳動(dòng)軸和心軸。

(D轉(zhuǎn)軸:既傳遞扭矩又承受彎矩，如齒輪減速器中的主、從動(dòng)轉(zhuǎn)軸。(軸上支撐著零件，且軸轉(zhuǎn)、零件

跟著一起轉(zhuǎn)，比如筆記本電腦上的轉(zhuǎn)軸)

(2)傳動(dòng)軸:只傳遞扭矩而不承受彎矩或彎矩很小，如汽車的傳動(dòng)軸。(軸上沒有零件)

(3)心軸:只承受彎矩而不傳遞扭矩，如自行車的前軸。(軸上有零件，但軸轉(zhuǎn)時(shí)零件不轉(zhuǎn))

2.按軸線的形狀不同，軸可分為直軸、曲軸和撓性鋼絲軸。

曲軸一一如活塞式壓縮機(jī)的主軸和燃油發(fā)動(dòng)機(jī)的主軸。

撓性鋼絲軸一一常用于振搗設(shè)備中。

撓性鋼絲軸

（二）軸的材料

碳素鋼（常用中碳鋼）一一不重要或受力較小的軸；

合金鋼一一特殊規(guī)定的軸。

二、鍵

（一）鍵的分類

平鍵、半圓鍵、楔向鍵、切向鍵、花鍵

（二）各類鍵的特點(diǎn)

1.平鍵

平鍵的兩側(cè)是工作面，上表面與輪轂槽底之間留有間隙。其定心性能好，裝拆方便。

2.半圓鍵

半圓鍵也是以兩側(cè)為工作面,有良好的定心性能。

只合用于輕載聯(lián)結(jié)。

3.楔鍵

楔鍵的上下面是工作面，鍵的上表面、輪轂鍵槽的底面均有1:100的斜度。把楔鍵打入軸和輪轂槽內(nèi)時(shí),

其表面產(chǎn)生很大的預(yù)緊力，工作時(shí)重要靠摩擦力傳遞扭矩，并能承受單方向的軸向力。

僅合用于對(duì)定心精度規(guī)定不高、載荷平穩(wěn)和低速的聯(lián)結(jié)。

4.切向鍵

切向鍵是由一對(duì)楔鍵組成,能傳遞很大的扭矩,常用于重型機(jī)械設(shè)備中。

120,~130,

5.花鍵

它合用于定心精度規(guī)定高、載荷大和經(jīng)?；频穆?lián)結(jié),如變速器中,滑動(dòng)齒輪與軸的聯(lián)結(jié)。

三、聯(lián)軸器與離合器

(一)連軸器的結(jié)構(gòu)：剛性、彈性

(1)剛性聯(lián)軸器由剛性傳力件組成，分為固定式和可移式兩類。

固定式剛性聯(lián)軸器不能補(bǔ)償兩軸的相對(duì)位移，可移動(dòng)式剛性聯(lián)軸器能補(bǔ)償兩軸的相對(duì)位移。

(2)彈性聯(lián)軸器包含彈性元件，能補(bǔ)償兩軸的相對(duì)位移并有吸取振動(dòng)和緩和沖擊的能力。

(三)聯(lián)軸器和離合器的區(qū)別

用聯(lián)軸器聯(lián)結(jié)的從、動(dòng)兩根軸，只有在機(jī)器停止工作后，通過拆卸才干把它們分離。如汽輪機(jī)與發(fā)電機(jī)的

聯(lián)結(jié)。

用離合器聯(lián)結(jié)的從、動(dòng)兩根軸，在機(jī)器工作中就能方便地使它們分離或結(jié)合.

聯(lián)軸器

1H411013掌握軸承的特性

一、軸承的類型

軸承分為滑動(dòng)軸承和滾動(dòng)軸承。

二、軸承的特性

(一)滑動(dòng)軸承的類型和特性

1.滑動(dòng)軸承按照承受的載荷分為：

(1)向心滑動(dòng)軸承(徑向滑動(dòng)軸承)；重要承受徑向載荷；

(2)推力滑動(dòng)軸承,重要承受軸向載荷。

2.滑動(dòng)軸承合用于低速、高精度、重載和結(jié)構(gòu)上規(guī)定剖分的場(chǎng)合。在低速而有沖擊的場(chǎng)合也常采用。

3.向心滑動(dòng)軸承

(1)、整體式、剖分式

剖分式一般由軸承蓋、軸承座、軸瓦和聯(lián)接螺栓等組成。

圖1徑向滑動(dòng)軸承的組成

(2)軸瓦是軸承中的關(guān)鍵零件。

（3）對(duì)軸瓦材料的規(guī)定：軸承合金（巴氏合金、白合金）、青銅、特殊性能的軸承材料等。

（二）滾動(dòng)軸承的類型和特性

2.滾動(dòng)軸承的分類

向心軸承-徑向接觸向心軸承：0°

角向接觸向心軸承：0-45°

Y

按承受載荷的方向或公稱接觸角的不同分為，

推力軸承［軸向接觸推力軸承：90°

角向接觸推力軸承：45-90°

按滾動(dòng)體的形狀分為：球軸承、滾子軸承。

3.滾動(dòng)軸承的特性

⑴優(yōu)點(diǎn)：

滾動(dòng)軸承與滑動(dòng)軸承相比，具有摩擦阻力小、啟動(dòng)靈敏、效率高、潤(rùn)滑簡(jiǎn)便和易于更換等優(yōu)點(diǎn)。

⑵缺陷：

抗沖擊能力較差、高速時(shí)出現(xiàn)噪聲、工作壽命不如液體潤(rùn)滑的滑動(dòng)軸承。

4.我國(guó)機(jī)械工業(yè)常用滾動(dòng)軸承的重要類型、特性、代號(hào)見表1H411013。

滾動(dòng)軸承的主要類型、特性表1H411013

名稱及代號(hào)極限轉(zhuǎn)速允許角偏差主要特性

向心球軸承

中2°?3°主要承受徑向載荷，也承受少量軸向載荷，可調(diào)心

10000

向心滾子軸承

低0.5??2,能承受很大徑向載荷和少量軸向載荷，可調(diào)心

20000

圓錐滾子軸承能同時(shí)承受很大徑向,軸向聯(lián)合載荷，內(nèi)外圈可分離，裝

中2，

30000拆方便，成對(duì)使用

推力球軸承只能承受軸向載荷，承載能力大，徑向尺寸特小，一般無

低不允許

50000保持架，極限轉(zhuǎn)速低，不允許有角偏差

滾針軸承只能承受徑向載荷，不允許有角偏差，高速時(shí)，滾動(dòng)體離

低不允許

NA0000心力較大，發(fā)熱較嚴(yán)重.壽命較低

圓柱滾子軸承能承受較大徑向載荷,不能承受軸向載荷，內(nèi)外圈只允許

較高2'?4'

N0000有極小的偏轉(zhuǎn)

歸類：一種“推力”軸承，只能承受軸向載荷；

兩種“向心”軸承，重要承受徑向載荷，也可受少量軸向載荷；兩種向心可調(diào)心；

三種“滾子”軸承，能承受很大徑向載荷；（由于滾子軸承適于承受重載荷）

滾針軸承、圓柱滾子軸承只能承受徑向載荷；

圓錐滾子軸承能同時(shí)承受很大徑向、軸向載荷；

推力球軸承、滾針軸承不允許有角偏差。

注意：重要承受徑向載荷、只能承受徑向載荷、能承受很大徑向載荷的滾動(dòng)軸承是不同樣的。

三、軸承的潤(rùn)滑和密封方式（了解）

目的：減少摩擦、減少磨損、冷卻、減振、防銹；

潤(rùn)滑方式：油杯潤(rùn)滑、油環(huán)潤(rùn)滑、油泵循環(huán)供油潤(rùn)滑；

密封方式：密封膠、填料密封、油封、密封圈（0、V、U、Y形）、機(jī)械密封、防塵節(jié)流密封、防塵迷宮

密封。

1H411014熟悉技術(shù)測(cè)量與公差配合

一、技術(shù)測(cè)量

（一）技術(shù)測(cè)量的基本概念

四要素：

一一測(cè)量對(duì)象：幾何量，如長(zhǎng)度、角度、表面粗糙度和形位誤差等：

——計(jì)量單位：根據(jù)計(jì)量法的規(guī)定，采用國(guó)際單位制;

——測(cè)量方法：直接與間接測(cè)量、接觸與非接觸測(cè)量、被動(dòng)與積極測(cè)量、靜態(tài)與動(dòng)態(tài)測(cè)量；

一一測(cè)量精度：測(cè)量結(jié)果與真值的一致限度。

(三)常用長(zhǎng)度計(jì)量?jī)x器及其選擇

1.計(jì)量器具的種類、用途和特點(diǎn)

(1)標(biāo)準(zhǔn)量具。這種量具只有某一個(gè)固定尺寸，通常用來校對(duì)和調(diào)整其他計(jì)量器具或作為標(biāo)準(zhǔn)用來與被測(cè)件

進(jìn)行比較，如量塊。

(2)極限量規(guī)。是一種沒有刻度的專用檢查工具，用這種工具不能測(cè)出被測(cè)量工件的具體尺寸，但可擬定被

測(cè)量工件是否合格。

(3)檢查夾具。

(4)計(jì)量?jī)x器。

(四)重要形狀誤差、位置誤差的檢測(cè)方法及其誤差評(píng)估

(1)形狀誤差:是指被測(cè)實(shí)際要素對(duì)其抱負(fù)要素的變動(dòng)量。

重要形狀誤差有：直線度、平面度、圓度、圓柱度等。

⑵位置誤差:實(shí)際要素的位置對(duì)基準(zhǔn)的變動(dòng)量。

重要位置誤差有:平行度、垂直度、傾斜度、同軸度、對(duì)稱度、位置度等。

二、公差與配合

(一)基本概念

可以區(qū)分：尺寸偏差、基本偏差、尺寸公差、標(biāo)準(zhǔn)公差。

尺寸偏差：實(shí)際尺寸減去基本尺寸。偏差可以是正值、負(fù)值或零值。

尺寸公差：允許尺寸的變動(dòng)量。

基本偏差：用來擬定公差帶相對(duì)于零線位置的上偏差或下偏差。

標(biāo)準(zhǔn)公差：國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，用于擬定公差帶大小的任一公差。

(二)公差等級(jí)

在基本尺寸一定的情況下，公差等級(jí)系數(shù)是決定標(biāo)準(zhǔn)公差大小的惟一參數(shù)。

公差等級(jí)，從IT01到IT18,等級(jí)依次減少，而標(biāo)準(zhǔn)公差值依次增大。

(三)配合的概念、種類、制度

配合是指基本尺寸相同的、互相結(jié)合的孔和軸公差帶之間的關(guān)系。

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定有兩種配合基準(zhǔn)制度：

——基孔制：H以孔為尺寸基準(zhǔn)，下偏差為零

——基軸制：h以軸為尺寸基準(zhǔn)，上偏差為零

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)將配合分為三種配合類型：

一一間隙配合：孔-軸=正，動(dòng)配合；

——過盈配合：孔-軸=負(fù)，靜配合；

一一過渡配合：中間配合。

了解機(jī)械機(jī)構(gòu)的類型

一、平面連桿機(jī)構(gòu)

（一）平面連桿機(jī)構(gòu)的組成

平面連桿機(jī)構(gòu)：是許多構(gòu)件用低副（轉(zhuǎn)動(dòng)副或移動(dòng)副）連接組成的平面機(jī)構(gòu)。

平面四桿機(jī)構(gòu)：是由四個(gè)構(gòu)件組成的最簡(jiǎn)樸的平面連桿機(jī)構(gòu)。

校鏈四桿機(jī)構(gòu)：是所有用轉(zhuǎn)動(dòng)副相連的平面四桿機(jī)構(gòu)。

1.四桿機(jī)構(gòu)分為三種基本類型：曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu)、雙搖桿機(jī)構(gòu)。

這三個(gè)機(jī)構(gòu)都是由四根桿組成的，不同之處僅僅是以長(zhǎng)邊還是短邊作為機(jī)架等。

2.錢鏈四桿機(jī)構(gòu)中，各桿件根據(jù)其作用，又分別稱為機(jī)架、連桿、曲柄或搖桿。

3.錢鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化型式：曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、搖塊機(jī)構(gòu)和定塊機(jī)構(gòu)、雙滑塊機(jī)構(gòu)、偏心輪機(jī)

構(gòu)。這五種演化型式是把其中的“桿”換成其他的，比如塊、輪等。

曲柄滑塊機(jī)構(gòu)

（二）平面連桿機(jī)構(gòu)的特性

1.急回特性：很多機(jī)械設(shè)備運(yùn)用這個(gè)特性來縮短非生產(chǎn)時(shí)間，提高生產(chǎn)率0

2.死點(diǎn)位置：從動(dòng)件卡死。一般采用飛輪的慣性使機(jī)構(gòu)通過死點(diǎn)位置。

3.壓力角：驅(qū)動(dòng)力與作用點(diǎn)之間所夾的角；壓力角可作為判斷機(jī)構(gòu)傳動(dòng)性能的標(biāo)志.

4.傳動(dòng)角：壓力角的余角。因此傳動(dòng)角越大，機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)性能越好。

二、凸輪機(jī)構(gòu)

由凸輪、從動(dòng)件、機(jī)架組成。它能實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)控制。

1、凸輪的優(yōu)點(diǎn)：可使從動(dòng)件得到任意的預(yù)期運(yùn)動(dòng)；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)樸、緊湊、設(shè)計(jì)方便

2、凸輪的缺陷：

（1）凸輪與從動(dòng)件為點(diǎn)或線接觸，易磨損，宜用于傳力不大的場(chǎng)合

（2）加工較困難

（3）從動(dòng)件的行程不能過大

凸輪機(jī)構(gòu)

1H411020流體力學(xué)特性和熱功轉(zhuǎn)換關(guān)系

1H411021掌握流體的物理性質(zhì)

一、流體的密度、比容、相對(duì)密度仕匕重）和重度

相關(guān)概念：

密度P=m/Vg/m3單位體積流體所具有的質(zhì)量

比容u=l/Pm3/g

相對(duì)密度：物體的密度與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的密度之比。

標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)：固體和液體：4℃的水；氣體：標(biāo)況（0℃,1.01325X105Pa）下的空氣

注意：

1、對(duì)任何一種流體，其密度是壓力與溫度的函數(shù)。

2、溫度對(duì)液體的密度有一定的影響，故在查閱液體密度時(shí)應(yīng)注明溫度條件。

3、液體可視為不可壓縮流體；由于壓力對(duì)液體的密度影響很小

4、氣體因具有可壓縮性及膨脹性，其密度隨溫度、壓力的變化而變化較大，為可壓縮流體。

二、流體的壓力

壓力（靜壓強(qiáng)、壓強(qiáng)）：流體單位面積上所承受的垂直作用力，p：P表達(dá)總壓力

壓力的三種表達(dá)方法:

絕對(duì)壓力：是流體的真實(shí)壓力

表壓：流體絕對(duì)壓力高于外界大氣壓力的數(shù)值

表壓=絕對(duì)壓力一大氣壓力（本地）

真空度：流體絕對(duì)壓力低于外界大氣壓力的數(shù)值，

真空度=大氣壓力（本地）一絕對(duì)壓力

三、流體的壓縮性

壓縮性表達(dá)了流體的體積隨壓力變化的關(guān)系。

流體壓縮性大小可用體積壓縮系數(shù)表達(dá).

四、流體的黏度

流體的黏度不僅與流體的種類有關(guān)，還與溫度、壓力有關(guān)。

液體的黏度隨溫度的升高而減少（花生油）；氣體的黏度隨溫度的升高而增大。

1H411022掌握流體機(jī)械能的特性

一、流體靜壓力特性

1、流體壓力與作用面垂直，并指向該作用面；

2、靜壓力與其作用面在空間的方位無關(guān)，只與該點(diǎn)位置有關(guān)；靜壓力各向同性。作用于靜止流體同一點(diǎn)

壓強(qiáng)的大小各向相等，與作用面的方位無關(guān)，不管x、y、z方向

二、流體靜力學(xué)基本方程

Zi+pi/pg=Z2+p2/pg（公式不用記）

其中：

Zi，Z2—分別為I、2兩點(diǎn)相對(duì)于某一基準(zhǔn)面的高度；

PHP2—分別為1、2兩點(diǎn)間壓力

注意：

1）假如將1點(diǎn)取在容器的液面上，且液面上方的壓力為P0,則1、2兩點(diǎn)間的垂直距離為h=Z-Z2.,2點(diǎn)

的壓力為：p2=p（）+pgh；

2）在靜止的、連續(xù)的同種流體中，位于同一水平面上各點(diǎn)的壓力均相等。壓力相等的面稱為等壓面。

3）流體靜力學(xué)方程也可表達(dá)為：（p2-po）/pg=h,即表白壓力或壓力差可用液柱高度表達(dá)。

四、定態(tài)流動(dòng)系統(tǒng)的質(zhì)量平衡

對(duì)于不可壓縮流體：V1A產(chǎn)V2A2

A（d、2A

對(duì)于圓形管道流體流動(dòng)：L=&■=&■J兩式合用條件：定態(tài)流動(dòng)系統(tǒng)、不可壓縮流體

v2A、（d"

一一不可壓縮流體在圓形管道中任意截面的流速與管內(nèi)徑的平方成反比。

五、定態(tài)流動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械能

流體機(jī)械能三種形式：位能、壓力能、動(dòng)能

1、位能：流體在重力作用下，因高出某基準(zhǔn)水平面而具有的能量。

是一個(gè)相對(duì)值。位于基準(zhǔn)水平面以上為正，以下為負(fù)。

2、壓力能：將流體推動(dòng)流動(dòng)系統(tǒng)所需的功或能量。

3、動(dòng)能：流體因運(yùn)動(dòng)而具有的能量。

六、定態(tài)流動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械能平衡

伯努利方程，為：

gZl+V|2/2+pl/p+We=gZ2+V22/2+P2/p+gghf

除g

2

Zi+vr/2g+pi/pg+he=Z2+v2/2g+p2/pg+￡hf

式中：了解每項(xiàng)的含義

Z位壓頭，又稱為位頭（米流體柱）；

V22/2g——?jiǎng)訅侯^，又稱為速度頭（米流體柱）；

P2/Pg——壓力能，以壓頭形式表達(dá)，稱為靜壓頭（米流體柱）；

he=We/g——外加功，以壓頭形式表達(dá)，稱為有效壓頭（米流體柱）；

Zhf—壓頭損失（米流體柱）。

1H411023熟悉熱力系統(tǒng)工質(zhì)能量轉(zhuǎn)換關(guān)系

一、熱力學(xué)基本概念

閉口系統(tǒng)：系統(tǒng)與外界只有能量互換并無物質(zhì)互換的系統(tǒng)為閉口系統(tǒng)；

開口系統(tǒng)：系統(tǒng)與外界既有能量互換又有物質(zhì)互換的系統(tǒng):

絕熱系統(tǒng)：系統(tǒng)與外界之間沒有熱量的互換的系統(tǒng)。

二、熱力學(xué)常用參數(shù)

常用熱力學(xué)參數(shù)一一壓力、溫度、比容、內(nèi)能、焰等。

熱力學(xué)的三個(gè)基本狀態(tài)參數(shù)一一壓力(壓強(qiáng))、溫度、比容。

衡量單位工質(zhì)做功能力大小的尺度一一壓力、比容

衡量單位工質(zhì)具有熱力勢(shì)能大小的一個(gè)尺度——培

三、基本熱力過程

常見的基本熱力過程：

(1)定壓過程：熱力系統(tǒng)狀態(tài)變化過程中，工質(zhì)的壓力保持不變。如工質(zhì)在鍋爐內(nèi)的吸熱過程。

(2)定溫過程：熱力系統(tǒng)狀態(tài)變化過程中，工質(zhì)的溫度保持不變。如工質(zhì)在凝汽器內(nèi)的放熱過程。

(3)定容過程：熱力系統(tǒng)狀態(tài)變化過程中，工質(zhì)的比容保持不變。如工質(zhì)在汽油機(jī)內(nèi)的加熱過程。

(4)絕熱過程：熱力系統(tǒng)狀態(tài)變化過程中，工質(zhì)與外界無任何熱量互換。如工質(zhì)在汽輪機(jī)內(nèi)的膨脹做功

過程。

記憶方法：壓力鍋(定壓-鍋爐)、高溫蒸汽(定溫-凝汽器)、絕熱膨脹

四、熱力學(xué)第一定律一一能量守恒定律

表述方法：熱可以變?yōu)楣?，功也可以變?yōu)闊?。一定量的熱消失時(shí)，必產(chǎn)生與之?dāng)?shù)量相稱的功；消耗一定量

的功時(shí)，也必出現(xiàn)相應(yīng)數(shù)量的熱。

能量守恒定律:能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為別的形式，或者從一個(gè)物

體轉(zhuǎn)移到別的物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中其總量不變。

基本表達(dá)形式：進(jìn)入系統(tǒng)的能量-離開系統(tǒng)的能量=系統(tǒng)儲(chǔ)存能量的增長(zhǎng)

在開口系統(tǒng)中可簡(jiǎn)化為：進(jìn)入系統(tǒng)的能量=離開系統(tǒng)的能量

五、熱力學(xué)第二定律——自發(fā)過程的不可逆性

自發(fā)過程：比如水往低處流；破鏡難圓。

熱力學(xué)第二定律的表述方法有以下幾種：

(1)熱不也許自發(fā)地、不付代價(jià)地從低溫物體傳向高溫物體。

(2)凡是有溫度差的地方都能產(chǎn)生動(dòng)力。

(3)不也許制造出從單一熱源吸熱，使之所有轉(zhuǎn)化成為功而不留下其他任何變化的熱力發(fā)動(dòng)機(jī)。

注意：兩個(gè)熱力學(xué)定律的表達(dá)方法不要混淆了。

卡諾循環(huán)：兩個(gè)等溫過程和兩個(gè)絕熱過程組成，是實(shí)際動(dòng)力循環(huán)中效率最高的抱負(fù)循環(huán)。

卡諾循環(huán)表達(dá)式：—"aTi

結(jié)論：

(1)循環(huán)熱效率取決于『、T2；提高工質(zhì)吸熱溫度并盡也許減少工質(zhì)排向冷源的溫度，可提高循環(huán)熱效率。

“熱源溫度、”冷源溫度

(2)循環(huán)熱效率永遠(yuǎn)小于100%.永遠(yuǎn)小于1

(3)當(dāng)T1=T2時(shí)，循環(huán)熱效率為零。

(4)在兩個(gè)不同溫度的恒溫?zé)嵩撮g工作的一切可逆循環(huán)，均具有相同的熱效率，且與工質(zhì)的性質(zhì)無關(guān)。

100度的油和20度的水換熱、100度的鐵和20度的空氣換熱，具有相同的熱效率，由于熱效率只取決于

Ti,T2,與工質(zhì)性質(zhì)無關(guān)

(5)在兩個(gè)不同溫度的恒溫?zé)嵩撮g工作的任何不可逆循環(huán)，其熱效率必低于在兩個(gè)同樣恒溫?zé)嵩撮g工作

的可逆循環(huán)。實(shí)際循環(huán)都是不可逆循環(huán)，其熱效率必低于同溫限的卡諾循環(huán)。

1H411024了解流體流動(dòng)阻力的影響因素

一、流體流動(dòng)阻力產(chǎn)生的因素

流體流動(dòng)阻力有關(guān)因素：流體黏度、流道結(jié)構(gòu)形狀、流道壁面粗糙限度、流速

二、管內(nèi)流體流動(dòng)類型

1、流動(dòng)型態(tài)：

——層流或滯流；液體沿管軸線作直線運(yùn)動(dòng)，流體分層流動(dòng)，互不混合

——湍流或紊流。流動(dòng)做不規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，波形起伏加劇，出現(xiàn)強(qiáng)烈的騷擾滑動(dòng)

2、雷諾數(shù)

流體的雷諾數(shù)有關(guān)因素：流速v、管徑d、密度P、黏度雷諾將這四個(gè)因素以符號(hào)Re表達(dá)：

Re=dvp/p=vd/v

想一想：Re尚有沒有其它的表達(dá)方法？

結(jié)論：(1)Re與流速v、管徑d、密度P成正比，與黏度N成反比

（2）對(duì)于流體在圓管內(nèi)流動(dòng)，

當(dāng)Re<2023時(shí)，流動(dòng)型態(tài)為層流；

當(dāng)Re>4000時(shí)，流動(dòng)型態(tài)為湍流；

當(dāng)Re=2023-4000時(shí),稱為過渡流。

三、圓管內(nèi)流動(dòng)損失的計(jì)算

（-）沿程阻力（直管阻力）損失的計(jì)算

式中X一一摩擦系數(shù)，與雷諾數(shù)Re和管壁粗糙度e有關(guān)，可實(shí)驗(yàn)測(cè)定，也可計(jì)算得出。

.64

層流時(shí)：入一位

四、經(jīng)濟(jì)管徑的擬定（了解）

密度大或黏度大的流體，流速取小一些；

對(duì)于具有固體雜質(zhì)的流體，流速宜取大一些，以避免固體雜質(zhì)沉積在管路中；

對(duì)于真空管路，選擇的流速必須保證產(chǎn)生的壓力減少于允許值。

1H411030機(jī)電工程材料的分類和性能

1H411031掌握機(jī)電工程材料的分類

一、金屬材料：黑色金屬、有色金屬

（-）黑色金屬：又稱為鋼鐵材料，按照碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)的含量不同，可以分為生鐵和鋼。

生鐵：碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)含量大于2%的為生鐵。

鋼：碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)含量小于2%的為鋼，分為碳素鋼與合金鋼。

碳素鋼含按碳量的多少，可分為低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼；

合金鋼按合金元素含量的多少，可分為低合金鋼、中合金鋼、高合金鋼。

（二）有色金屬：是指鐵金屬以外的其他金屬及合金統(tǒng)稱為有色金屬材料.

1、重金屬：銅、鋅、銀

（1）銅及銅合金

純銅：密度為8.96g/cm3,良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、焊接性、塑性：較低的硬度、強(qiáng)度

具有良好的導(dǎo)電性（如電線）、導(dǎo)熱性（電磁爐的銅線圈）以及優(yōu)良的焊接性能，純銅強(qiáng)度不高、硬

度較低、塑性好（所以容易彎曲成型）。變換一下順序記憶

銅合金：加入合金元素制成黃銅、青銅、白銅合金，具有較高的強(qiáng)度。如軸瓦的材料青銅

（2）鋅及鋅合金

純鋅：一定的強(qiáng)度、較好的耐蝕性如水管、煤氣管用鍍鋅鋼管，戶外的熱鍍鋅管，都是運(yùn)用其耐蝕性

鋅合金：分為變形鋅合金、鑄造鋅合金、熱鍍鋅合金。

（3）鎂及銀合金

純銀：良好的塑性、較高的強(qiáng)度；導(dǎo)熱性差，電阻大；極強(qiáng)的耐腐蝕性，特別是耐海水腐蝕能力突出。

銀合金：是在銀中加入銅、銘、鋁等而形成的，耐高溫，耐酸堿腐蝕。

2、輕金屬：鋁、鎂、鈦

（1）鋁及鋁合金

純鋁：密度小，良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、塑性，但強(qiáng)度、硬度低，耐磨性差，可進(jìn)行各種冷、熱加工。

注意與純銅相同和不同的特性。

鋁合金：分為變形鋁合金、鑄造鋁合金。

（2）鎂及鎂合金

純鎂：強(qiáng)度不高，室溫塑性低，耐蝕性差，易氧化，可用作還原劑。

鎂合金：分為變形鎂合金、鑄造鎂合金，用于飛機(jī)、宇航結(jié)構(gòu)件和高氣密零部件。

（3）鈦及鈦合金

純鈦：強(qiáng)度低，但比強(qiáng)度高，塑性及低溫韌性好，耐腐蝕性好。

隨著鈦的純度減少，強(qiáng)度升高，塑性大大減少。

鈦合金：其強(qiáng)度、耐熱性、耐蝕性可得到很大提高。

二、無機(jī)非金屬材料：（3類）硅酸鹽材料、高分子材料、膠粘劑

（一）硅酸鹽材料：水泥、玻璃、耐火材料、陶瓷掌握特性，了解定義

1.水泥：水硬性膠凝材料。

2.玻璃：各向同性勻質(zhì)的硅酸鹽材料。

玻璃的特點(diǎn)：化學(xué)穩(wěn)定性好，質(zhì)地堅(jiān)硬，熱膨脹系數(shù)低，但熱穩(wěn)定性很差。

3.陶瓷：是以黏土等硅酸鹽類礦物為原料，經(jīng)粉末解決、成型、燒結(jié)等過程加工而成。

具有堅(jiān)硬、不燃、不生銹、能承受光照、壓力和電作用等優(yōu)良的性能。

按照陶瓷材料的性能和用途不同可分為：結(jié)構(gòu)陶瓷、功能陶瓷。

(1)結(jié)構(gòu)陶瓷：具有耐高溫、耐腐蝕、耐磨損、高強(qiáng)度、高硬度的特點(diǎn)，是典型的耐高溫材料、高硬度

材料、高耐蝕材料。

(2)功能陶瓷：除了具有優(yōu)異力學(xué)性能外，還具有良好的電、磁、熱、光等其他物理化學(xué)性能。

(二)高分子材料：(4種)塑料、橡膠、纖維、涂料

高分子材料與其他材料的重要不同特點(diǎn)：質(zhì)輕、透明、柔軟、高彈；使用過程中會(huì)出現(xiàn)“老化”現(xiàn)象。

1.塑料一一以合成的或天然的樹脂作為重要成分，添加一些輔助材料如填料、增塑劑、穩(wěn)定劑、防老劑等,

在一定溫度、壓力下加工成型。

(1)熱塑性塑料：鏈狀的體型結(jié)構(gòu)，受熱后又軟化，可以反復(fù)塑制成型。

(2)熱固性塑料：網(wǎng)狀的體型結(jié)構(gòu)，受熱后不再軟化，強(qiáng)熱下發(fā)生分解破壞，不可以反復(fù)成型。

2.橡膠一一具有高彈性的高分子材料，由生膠、配合劑、增強(qiáng)劑組成。

天然橡膠彈性最佳，具有強(qiáng)度大、電絕緣性好、不透水的特點(diǎn)。

3.纖維

人造纖維：木料、蘆葦、棉絨等原料通過制漿提取纖維素，再通過化學(xué)解決及機(jī)械加工而成的。

合成纖維：石油、煤炭、天然氣等原料生產(chǎn)制造的纖維制品。

4.涂料一一是一種涂覆于固體物質(zhì)表面并形成連續(xù)性薄膜的液態(tài)或粉末狀態(tài)的物質(zhì)。

涂料的重要功能：

(1)保護(hù)被涂覆物體免受各種作用而發(fā)生表面的破壞；

(2)裝飾效果；

(3)防火、防靜電、防輻射。

(三)膠粘劑：用來將其他材料粘接在一起的材料。通過粘附作用，使同質(zhì)或異質(zhì)材料連接在一起。

三、復(fù)合材料

1.樹脂基復(fù)合材料：是以合成樹脂為膠粘劑，玻璃纖維作增強(qiáng)材料而制成的復(fù)合材料，又稱為玻璃鋼。其重要

特點(diǎn)是：非勻質(zhì)材料，無明顯屈服點(diǎn)，材料呈脆性破壞(玻璃特性)，熱傳導(dǎo)慢，隔熱性能好(保溫杯)，

有良好的表面性能和施工工藝性，但剛性差，彈性模量小。

2.金屬基復(fù)合材料：是以金屬為基體，復(fù)合高強(qiáng)度的增強(qiáng)體材料制造而成。

其特點(diǎn)是：高比強(qiáng)度、比模量，良好的高溫性能、尺寸穩(wěn)定性，較低的熱膨脹系數(shù)。

熟悉機(jī)電工程材料的性能了解定義，以及各種性能涉及哪些

一、力學(xué)性能

材料的力學(xué)性能是指材料在荷載作用下表現(xiàn)的抵抗外力的行為，涉及變形和抗力。

力學(xué)指標(biāo)一一強(qiáng)度、剛度、硬度、彈性、塑性、韌性、疲勞性。

1.強(qiáng)度：指材料在外力作用下對(duì)永久變形與斷裂的抵抗能力，斷裂是變形的極限。

變形可分為彈性變形和塑性變形。

彈性變形：材料在外力作用去除后變形可以恢復(fù)。

塑性變形：材料在外力作用去除后變形不可以恢復(fù)的殘余變形。

強(qiáng)度指標(biāo)：比例極限、彈性極限、屈服點(diǎn)和屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度

其中，抗拉強(qiáng)度是材料及產(chǎn)品質(zhì)量控制的重要標(biāo)志。

2.剛度：指材料可以不發(fā)生過量彈性變形的能力。

3.彈性：材料在外力作用下產(chǎn)生變形可以恢復(fù)的性能。

4.塑性：材料在外力作用下產(chǎn)生塑性變形而不破壞的能力。

5.韌性：指材料在塑性變形和斷裂前吸取變形能量的能力。

6.硬度：表達(dá)材料軟硬限度的性能指標(biāo)。

7.疲勞性：在交變荷載長(zhǎng)時(shí)間作用下而發(fā)生斷裂的現(xiàn)象為疲勞斷裂。

疲勞斷裂的特點(diǎn)：

(1)斷裂時(shí)的應(yīng)力遠(yuǎn)低于材料靜載下的抗拉強(qiáng)度，甚至?xí)陀谇?qiáng)度。

(2)斷裂前沒有明顯的塑性變形，發(fā)生忽然脆性斷裂破壞，無預(yù)兆，危險(xiǎn)性大。

二、物理性能

1.熱學(xué)性能：熔點(diǎn)；熱容；熱膨脹性；導(dǎo)熱性。

(1)熔點(diǎn)：反映材料由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的特性溫度。

(2)熱容：材料溫度每升高1K所需的能量。

(3)熱膨脹性：因溫度變化而引起材料體積膨脹或收縮的現(xiàn)象稱為熱脹冷縮。

(4)導(dǎo)熱性：金屬材料是良好的熱導(dǎo)體，而陶瓷材料則為熱的不良導(dǎo)體。

2.聲學(xué)性能：反映材料對(duì)聲波吸取、反射的性能。

3.光學(xué)性能：反映材料在光的照射下的折射率和黑度。

4.電學(xué)性能：電阻率、電阻溫度系數(shù)、介電性

(1)電阻率：用于衡量材料的導(dǎo)電能力的參數(shù)。

(2)電阻溫度系數(shù)：表達(dá)材料的導(dǎo)電能力隨著溫度的變化而變化的參數(shù)。

(3)介電性：能把帶電導(dǎo)體分開并能長(zhǎng)期經(jīng)受電場(chǎng)作用的絕緣材料的性能。

5.磁學(xué)性能：材料在電磁場(chǎng)作用下表現(xiàn)出來的性能；磁導(dǎo)率、飽和磁化強(qiáng)度。

三、化學(xué)性能

1.耐腐蝕性：是材料在使用工藝條件下抵抗腐蝕性介質(zhì)侵蝕的能力。

2.抗?jié)B入性：表現(xiàn)材料抵抗外界介質(zhì)侵入的性質(zhì)。

四、工藝性能

1.可焊性:被焊材料在一定的焊接條件下獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易限度。

2.切削性:材料進(jìn)行各種切削加工時(shí)的難易限度。一般以硬度作為評(píng)估材料切削加工性能的難易限度。

3.可鍛性

4.鑄造性

5.粘接性

6.熱解決性

1H411040電路與電氣設(shè)備

1H411041掌握單相電路的種類

一、交流電的基本概念

正弦交流電的八個(gè)物理量：

1.瞬時(shí)值:任意時(shí)刻正弦交流電的數(shù)值稱為瞬時(shí)值。

2.最大值:交流電在變化中出現(xiàn)的最大瞬時(shí)值稱為最大值。

3.周期T:交流電每變化一次所需的時(shí)間稱為周期，單位s?

4.頻率f:交流電在Is內(nèi)變化的次數(shù)稱為頻率，單位Hz。

5.角頻率3：交流電在Is內(nèi)變化的電角度，單位rad/s。

27r

三者間內(nèi)在的聯(lián)系是：a)=27r-f=—

T

瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)表達(dá)式：e=Emsin(ryt+^>)

6.初相角：3t+中為相位角，當(dāng)t=0時(shí)，中為初相角。初相角的絕對(duì)值：小于或等于180°表達(dá)

注意：

正弦交流電的三要素：最大值、角頻率(或頻率或周期)、初相角。

7.相位差:兩個(gè)同頻率的正弦交流電的相位之差稱為相位差。

根據(jù)相位差，可以判斷兩個(gè)同頻率正弦交流電超前和滯后關(guān)系。

8.有效值:熱效應(yīng)相等的直流電的數(shù)值稱為交流電的有效值。正弦交流的最大值是有效值的四倍。

實(shí)際工程中，交流儀表所測(cè)出的數(shù)值都是有效值。

二、單一參數(shù)元件交流電路

交流電路中交流負(fù)載一般由電阻R、電感L、電容器C元件組成。

(-)電阻電路一一只具有電阻的交流電路稱為純電阻電路。

1.電壓和電流的關(guān)系

(1)電壓與電流的數(shù)量關(guān)系：電壓有效值等于電流與電阻的乘積。

(2)頻率關(guān)系：電壓與電流同頻率。

(3)相位關(guān)系：電壓與電流同相位。

2.功率：電阻在交流電一個(gè)周期內(nèi)消耗的功率稱為有功功率(平均功率)P

有功功率等于電壓有效值與電流有效值的乘積。即：P=UI=/R=U7R。

(二)電感電路——只具有電感的交流電路稱為純電感電路。

1.感抗

電感對(duì)交流電的阻礙作用稱為感抗。

對(duì)直流電，頻率為零，則感抗等于零；電感線圈可視為短路，相稱于一根導(dǎo)線的作用。

2.電壓和電流的關(guān)系

(1)數(shù)量關(guān)系：電壓有效值等于電流與感抗的乘積。

(2)頻率關(guān)系：電壓和電流同頻率。

(3)相位關(guān)系：電壓相位超前電流相位90°o

3.功率

純電感電路的有功功率等于零。

反映能量互換規(guī)模的物理量稱為無功功率Q,它等于電壓與電流的乘積。

(三)電容電路——只有電容的交流電路稱為純電容電路。

1.容抗

電容器對(duì)交流電的阻礙作用稱為容抗。容抗等于角頻率與電容量乘積的倒數(shù)。

對(duì)直流電，頻率為零，容抗趨于無窮大，即電容器對(duì)直流電可視為開路，直流電不能通過電容器。

2.電壓和電流的關(guān)系

(1)數(shù)量關(guān)系：電壓等于電流與容抗的乘積。

(2)頻率關(guān)系：電壓和電流同頻率。

(3)相位關(guān)系：電流相位超前電壓相位90°,

3.功率

純電容電路的有功功率等于零。無功功率等于電壓與電流的乘積。

總結(jié)三種單一參數(shù)元件交流電路：

電壓與電流關(guān)系功率

電路

數(shù)量頻率相位有功功率無功功率

純電阻電路IR同頻率同相位P=UI=I2R=U2/R

純電感電路IL同頻率電壓超前90°0Q=UI

純電容電路IC同頻率電流超前90°0Q=UI

三、RLC串聯(lián)電路及電路諧振

(一)RLC串聯(lián)電路

由電阻、電感和電容組成的串聯(lián)電路稱為RLC串聯(lián)電路。

L阻抗：電路元件對(duì)交流電的阻礙作用稱為阻抗。

2.電壓、電流和阻抗三者之間的關(guān)系：電壓有效值等于電流與阻抗的乘積。

3.頻率關(guān)系：電壓與電流同頻率。

4.功率

(1)視在功率S:又稱表觀功率，單位為VA(KVA)；

其值為電路兩端電壓與電流的乘積,它表達(dá)電源提供的總功率,反映了交流電源容量的大小。

(2)有功功率P：等于電阻兩端電壓與電流的乘積，也等于視在功率X功率因數(shù)。

(3)無功功率Q

三種功率之間的關(guān)系S=Jp2+Q)

P

5.功率因數(shù)=—，反映了電路對(duì)電源功率的運(yùn)用率

S

注意：

(1)當(dāng)感抗大于容抗時(shí),則電壓超前電流，電路呈感性；

(2)當(dāng)感抗小于容抗時(shí),則電壓滯后電流，電路呈容性；

(3)當(dāng)感抗等于容抗時(shí),則電壓與電流同相，電路呈電阻性，此時(shí)電路的工作狀態(tài)稱為諧振。

(-)電路諧振：串聯(lián)諧振、并聯(lián)諧振

串聯(lián)諧振特點(diǎn)

電流與電壓同相位，電路呈電阻性；阻抗最小，電流最大；電感電壓與電容電壓大小相等，相位相反，電

阻電壓等于總電壓；電感電壓與電容電壓有也許大大超過總電壓。故串聯(lián)諧振又稱電壓諧振。并聯(lián)諧振特

點(diǎn)

電流與電壓同相位，電路呈電阻性；阻抗最大，電流最??；電感電流與電容電流大小相等，相位相反；電

感電流或電容電流有也許大大超過總電流。故并聯(lián)諧振又稱電流諧振。

供電系統(tǒng)中不允許電路發(fā)生諧振，以免產(chǎn)生高壓引起設(shè)備損壞或?qū)е氯松韨龅取?/p>

總結(jié)串聯(lián)諧振與并聯(lián)諧振：

串聯(lián)諧振/電壓諧振感容電壓＞＞總電壓電壓等阻抗小，電流大電流電壓同相位

并聯(lián)諧振/電流諧振感容電流＞＞總電流電流等阻抗大，電流小電流電壓同相位

串聯(lián)諧振的并聯(lián)諧振有兩個(gè)共同點(diǎn)：①產(chǎn)生條件相同：感抗等于容抗；②電流電壓同相位，電阻性

四、功率因數(shù)的提高

(一)提高功率因數(shù)的意義

1.使電源設(shè)備得到充足運(yùn)用

2.減少線路損耗和線路壓降

（-）提高功率因數(shù)的方法

為了提高電力系統(tǒng)的功率因數(shù),可采用提高自然功率因數(shù)和人工補(bǔ)償裝置的方法。常在負(fù)載兩

端并聯(lián)電容器,叫并聯(lián)補(bǔ)償。

1H411042掌握三相交流電路聯(lián)接方法

一、三相對(duì)稱電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生

三相電動(dòng)勢(shì)是由三相交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的，它重要由轉(zhuǎn)子和定子構(gòu)成。

當(dāng)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，產(chǎn)生了最大值相等、頻率相同、初互相差120°的三個(gè)電動(dòng)勢(shì)一一對(duì)稱三相電動(dòng)勢(shì)。

二、三相四線制一一電源的星形連接方法

電源的星形連接：把發(fā)電機(jī)三個(gè)線圈的末端連接在一起，成為一個(gè)公共端點(diǎn)（稱中性點(diǎn)，N）；把首

端作為與外電路連接的端點(diǎn)。

注意：

1）從中性點(diǎn)引出的輸電線稱為中性線,簡(jiǎn)稱中線，俗稱零線；

從三個(gè)線圈的始端引出的輸電線叫做端線或相線，俗稱火線；

三根相線及中線的文字符號(hào)分別為L(zhǎng)I、L2、L3和N,并分別用黃、綠、紅色標(biāo)記三根相線，中線用

淡藍(lán)色來標(biāo)記。

2）三相四線制可輸送兩種電壓：

一種是端線與端線之間的電壓,叫線電壓；

另一種是端線與中線間的電壓,叫相電壓；

且線電壓是相電壓的百倍。（380/220）

注意：前面，正弦交流的最大值是有效值的行倍。而三相交流電路中涉及的倍數(shù)是否。

二、三相負(fù)載的星形聯(lián)接（Y）

對(duì)稱三相負(fù)載：如三相電動(dòng)機(jī)、三相電爐等；不對(duì)稱三相負(fù)載，如三相照明電路中的負(fù)載。

三相負(fù)載的星形聯(lián)接：把三相負(fù)載分別接在三相電源的一根端線和中線之間。

三相對(duì)稱負(fù)載作星形聯(lián)接時(shí)的中線電流為零;

對(duì)稱負(fù)載三相四線制可變成三相三線制。在高壓輸電時(shí),一般都采用三相三線制輸電。

當(dāng)負(fù)載不對(duì)稱時(shí)，這時(shí)中線電流不為零。

所以，三相負(fù)載不對(duì)稱的低壓供電系統(tǒng)中，不允許在中線上安裝熔斷器或開關(guān)，以免中線斷開引起事

故。

注意:

（1）在對(duì)稱三相負(fù)載的星形聯(lián)接中，線電流就等于相電流；線電壓是每相負(fù)載相電壓的百倍。

（2）在對(duì)稱三相電壓作用下，流過對(duì)稱三相負(fù)載中每相負(fù)載的電流應(yīng)相等。

三、三相負(fù)載的三角形聯(lián)接（△）

三相負(fù)載的三角形聯(lián)接：把三相負(fù)載分別接在三相電源的每?jī)筛司€之間。

注意:

1）負(fù)載的相電壓就是電源的線電壓。但線電流是相電流的百倍。

2）在對(duì)稱三相電壓作用下,流過對(duì)稱三相負(fù)載中每相負(fù)載的電流應(yīng)相等,而各相電流間的相位差仍為

120°.

四、三相負(fù)載的△川聯(lián)接選擇原則

——負(fù)載作三角形聯(lián)接時(shí)的相電壓比作星形聯(lián)接時(shí)的相電壓要高6倍；

依據(jù)三相負(fù)載的額定電壓決定三相負(fù)載的連接方式：

——若各相負(fù)載的額定電壓等于電源的線電壓,則應(yīng)作△聯(lián)接；

一一若各相負(fù)載的額定電壓是電源線電壓的1/、回倍，應(yīng)作Y形聯(lián)接。

1H411043熟悉變壓器的工作特性

一、變壓器的分類（了解）

二、變壓器的工作原理

變壓器是運(yùn)用電磁感應(yīng)原理，將原繞組吸取的電能傳送給副繞組所連接的負(fù)載，實(shí)現(xiàn)能量的傳送；使

匝數(shù)不同的原、副繞組中感應(yīng)出大小不等的電動(dòng)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)電壓等級(jí)變換。

原、副繞組上的電壓的比值等于兩者的匝數(shù)比，比值K稱為變壓器的變比。

三、基本結(jié)構(gòu)

三相油浸式電力變壓器重要由鐵芯、繞組及其他部件組成。

圖油浸式變壓器外形圖

1一放油閥門2—繞組3一鐵心4—油箱5一分接開關(guān)6—低壓套管7—高壓套管8一氣體繼電

器9—安全氣道10—油表11—儲(chǔ)油柜12—吸濕器13—濕度計(jì)

1.鐵芯

為了減小鐵損，鐵芯大多采用薄硅鋼片疊裝而成。

2.繞組

繞組是變壓器的電路部分，原繞組吸取電源的能量，副繞組向負(fù)載提供電能。變壓器的繞組由包有絕

緣材料的扁導(dǎo)線或圓導(dǎo)線繞成，有銅導(dǎo)線和鋁導(dǎo)線兩種。

3.其他部件

(1)油箱：散熱

(2)儲(chǔ)油柜(也稱為油枕)：保護(hù)變壓器油

(3)氣體繼電器(也稱為瓦斯繼電器)

(4)安全氣道(也稱為防爆管)

(5)絕緣套管

(6)分接開關(guān)

四、額定值和運(yùn)營(yíng)特性

(-)變壓器的型號(hào)

(二)變壓器的額定值

(三)運(yùn)營(yíng)特性

1.外特性：變壓器的一次繞組電壓和負(fù)載功率因數(shù)一定期，二次電壓隨負(fù)載電流變換的曲線。

2.效率特性：變壓器的傳輸效率與負(fù)載電流的關(guān)系。

圖1H411043-2變壓器的效率特性

從圖中可見:

(1)變壓器的效率與負(fù)載有關(guān)；效率總是小于1;

(2)隨著負(fù)載增大，效率先大后小，在不到額定負(fù)載時(shí)出現(xiàn)最大值。

1H411044熟悉旋轉(zhuǎn)電機(jī)的工作特性

一、旋轉(zhuǎn)電機(jī)的分類

按功能用途分：發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、變壓器、控制電機(jī)

按照電機(jī)的結(jié)構(gòu)或轉(zhuǎn)速分：變壓器、旋轉(zhuǎn)電機(jī)

根據(jù)電源的不同分：直流電機(jī)、交流電機(jī)

廠直流電動(dòng)機(jī)

電動(dòng)機(jī)Y

I單相電動(dòng)機(jī)

交流電動(dòng)機(jī)〔「同步電動(dòng)機(jī)

Y

三相電動(dòng)機(jī)，

異步電動(dòng)機(jī)

目前廣泛應(yīng)用的旋轉(zhuǎn)電機(jī)是異步電動(dòng)機(jī)。

異步電動(dòng)機(jī)特點(diǎn)：具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)樸、堅(jiān)固耐用、運(yùn)營(yíng)可靠、維護(hù)方便、啟動(dòng)容易、成本較低等優(yōu)點(diǎn)，但也有

調(diào)速困難、功率因數(shù)偏低等缺陷。

二、三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)

散熱筋吊環(huán)轉(zhuǎn)軸定子鐵心定子繞組風(fēng)扇

軸承革冗

軸承蓋端蓋接線盒機(jī)座

轉(zhuǎn)子鐵，］

圖1（a）三相鼠籠式電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)示圖

三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)由定子（固定部分）、轉(zhuǎn)子（轉(zhuǎn)動(dòng)部分）和附件組成。

定子由定子鐵芯、定子繞組和機(jī)座三部分組成。

定子的重要作用是產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。

轉(zhuǎn)子是電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)部分，由轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子鐵芯和轉(zhuǎn)子繞組三部分組成。

三、三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理

運(yùn)用定子繞組中三相交流電產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和轉(zhuǎn)子繞組內(nèi)的感生電流互相作用工作的。

（一）旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)

旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)：由定子繞組中通以三相對(duì)稱交流電產(chǎn)生。

X/Yp

旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速：\=---r/min,其中f-----電源頻率，p電機(jī)的磁極對(duì)數(shù)

P

旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向：和電源相序有關(guān)。

（-）旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)對(duì)轉(zhuǎn)子的作用

轉(zhuǎn)子跟隨旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)以nVm的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。一一轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速總是小于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速，異步

轉(zhuǎn)差：n「n（異步電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速之差）

轉(zhuǎn)差率：s,轉(zhuǎn)差與同步轉(zhuǎn)速之比

轉(zhuǎn)差率是分析異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)營(yíng)情況的重要參數(shù)。

電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)瞬時(shí)，n=0,s=l；電動(dòng)機(jī)空載運(yùn)營(yíng)時(shí)，n^n?s^O,所以O(shè)VsWl

四、銘牌數(shù)據(jù)

1.型號(hào)

例：型號(hào)Y160L-4。

Y—表達(dá)（籠型）異步電動(dòng)機(jī)；160—表達(dá)機(jī)座中心高為160mm；

L一表達(dá)長(zhǎng)機(jī)座（S表達(dá)短機(jī)座，M表達(dá)中機(jī)座）；4一表達(dá)4極電動(dòng)機(jī)。

2.額定電壓：電動(dòng)機(jī)定子繞組應(yīng)加的線電壓有效值。

3.額定頻率：電動(dòng)機(jī)所用交流電源的頻率，我國(guó)為50Hz。

4.額定功率：在額定電壓、額定頻率下滿載運(yùn)營(yíng)時(shí)電動(dòng)機(jī)軸上輸出的機(jī)械功率。

5.額定電流：電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)營(yíng)（即在額定電壓、額定頻率下輸出額定功率）時(shí)定子繞組的線電流有效值。

6.接法：指電動(dòng)機(jī)在額定電壓下，三相定子繞組應(yīng)采用的聯(lián)接方法。

7.絕緣等級(jí)：按電動(dòng)機(jī)所用絕緣材料允許的最高溫度來分級(jí)的。目前一般電動(dòng)機(jī)采用較多的是E級(jí)絕緣和

B級(jí)絕緣。

五、三相異步電動(dòng)機(jī)的特性

機(jī)械特性：電源電壓一定時(shí)，異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n與電磁轉(zhuǎn)矩小的關(guān)系稱為機(jī)械特性。

電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與電壓平方成正比.

工作特性:電源電壓和頻率為額定值時(shí),電動(dòng)機(jī)定子電流八、轉(zhuǎn)速必定子功率因數(shù)cos的、

效率,與電動(dòng)機(jī)輸出機(jī)械功率巳之間的關(guān)系。

圖1H411044-2異步電動(dòng)機(jī)的

工作特性曲線

從圖中可見：P2/?117;P2/?n\；n和coswi存在最大值。

1H411045了解供配電系統(tǒng)中電氣設(shè)備的作用

一、高壓熔斷器

高壓熔斷器的作用:

熔斷器（FU）是最為簡(jiǎn)樸和常用的保護(hù)電器，它的作用是在通過的電流超過規(guī)定值并通過一定的時(shí)間后熔

體熔化而分?jǐn)嚯娏?，斷開電路，在電路中起到過載和短路保護(hù)。

在輸配電系統(tǒng)中，對(duì)容量小且不太重要的負(fù)荷，廣泛采用高壓熔斷器作為高壓輸配電線路、電力變壓器、

電壓互感器和電力電容器等電氣設(shè)備的短路和過負(fù)荷保護(hù)。

二、高壓隔離開關(guān)（QS）

3

4-5GZ8-10/600型隔離開關(guān)

一上接貨嫡：的勉頭一動(dòng)*頭，

12—53

4—套臂絕緣手,5一下接線端,6—幗柴,7一轉(zhuǎn)帖,

8一拐X;9一開依子：IO一支柱綸緣于

高壓隔離開關(guān)有閘刀，但沒有滅弧裝置，重要用來斷開無負(fù)荷電流的電路，在分閘狀態(tài)時(shí)有明顯的斷開點(diǎn),

以保證其他電氣設(shè)備的安全檢修。在合閘狀態(tài)時(shí)能可靠地通過正常負(fù)荷電流及短路故障電流。

高壓隔離開關(guān)的作用：

隔離高壓電源，保證安全檢修及人身安全。

隔離開關(guān)的特點(diǎn):

（1）隔離開關(guān)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是斷開后具有明顯可見的斷開間隙。

（2）隔離開關(guān)沒有滅弧裝置，所以不允許帶負(fù)荷操作。但可允許通斷一定的小電流。

三、高壓負(fù)荷開關(guān)（QL）

式*&C為開夫結(jié)曲

高壓負(fù)荷開關(guān)一般有閘刀，并且閘刀處有滅弧裝置。在大電流電路上，觸頭或開關(guān)的通斷會(huì)產(chǎn)生電弧火花,

為了安全起見，在觸頭等地方加裝滅弧裝置來屏蔽電弧火花的產(chǎn)生。當(dāng)然滅弧的原理各不相同。

高壓負(fù)荷開關(guān)的特點(diǎn):

（1）斷開后通常有明顯的斷開間隙，有“功率隔離開關(guān)”之稱。

（2）具有簡(jiǎn)樸的滅弧裝置，能通斷一定的負(fù)荷電流和過負(fù)荷電流，但是不能用它來斷開短路電流。

高壓負(fù)荷開關(guān)的作用：

（1）常與熔斷器一起使用，具有分?jǐn)喽搪冯娏鞯哪芰Α?/p>

（2）大多還具有隔離高壓電源，保證其后的電氣設(shè)備和線路安全檢修的功能。

四、高壓斷路器（QF）

（-）高壓斷路器的特點(diǎn)和作用

高壓斷路器是高壓輸配電線路中最為重要的電氣設(shè)備。

高壓斷路器具有完善的滅弧裝置，不僅能通斷正常的負(fù)荷電流和過負(fù)荷電流，并且能通斷一定的短路電流,

并能在保護(hù)裝置作用下，自動(dòng)跳閘，切斷短路電流。

（-）高壓斷路器的分類

1.按其采用的滅弧介質(zhì)分

有油斷路器、六氟化硫（SF6）斷路器、真空斷路器、壓縮空氣斷路器和磁吹斷路器等。

（三）各種斷路器的特點(diǎn)

2.真空斷路器和SF6斷路器目前應(yīng)用較廣，高壓真空斷路器是運(yùn)用“真空”作為絕緣和滅弧介質(zhì)，具有

無爆炸、低噪聲、體積小、重量輕、壽命長(zhǎng)、電磨損少、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)樸、無污染、可靠性高、維修方便等優(yōu)點(diǎn),

因此，雖然價(jià)格較貴，仍在規(guī)定頻繁操作和高速開斷的場(chǎng)合，特別是安全規(guī)定較高的工礦公司、住宅區(qū)、

商業(yè)區(qū)等被廣泛采用。

五、成套配電裝置

把一、二次電氣設(shè)備組裝在一起構(gòu)成在供配電系統(tǒng)中接受、分派和控制電能的總體裝置。

六、低壓電器

供配電系統(tǒng)中的低壓開關(guān)設(shè)備種類繁多，常用的有：刀開關(guān)、刀熔開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)低壓斷路器等。

低壓斷路器(QF),俗稱低壓自動(dòng)開關(guān)、自動(dòng)空氣開關(guān)或空氣開關(guān)等，它是低壓供配電系統(tǒng)中最重要的

電器元件。它不僅能帶負(fù)荷通斷電路，并且能在短路、過負(fù)荷、欠壓或失壓的情況下自動(dòng)跳閘，斷開故障

電路。

1H4n050自動(dòng)控制系統(tǒng)類型、組成和自動(dòng)控制方式

1H411051掌握自動(dòng)控制的方式

簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)：生產(chǎn)中80%左右的是簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)。

,串級(jí)

口川場(chǎng)則十#以提高系統(tǒng)質(zhì)量為目的復(fù)雜控制系統(tǒng)＜

自動(dòng)控制方式〈

L刖饋

「比值

I滿足某些特定要求的控制系統(tǒng)《均月勻」

分程

、選擇性

一、簡(jiǎn)樸控制系統(tǒng)

簡(jiǎn)樸控制系統(tǒng)方框圖

1、簡(jiǎn)樸控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成：(一